Крыша дома твоего
Выбор несущей конструкции крыши прежде всего обусловлен архитектурным образом всего здания, над которым совместно работают инвестор и архитектор.
У коттеджа, стилизованного под сельский дом, крыша будет одна, а у таунхауса в современных формах — другая. Кроме того, на степень сложности конструкции, а тем самым на ее стоимость влияет еще несколько факторов:
- расстояние между внутренними несущими стенами и расположение несущих стен (на них будет опираться конструкция) существенно ограничивают выбор конструктивных решений крыши и перекрытий. Безопорные пролеты до 5 м считаются малыми, а свыше 5 м — большими;
- планируемое использование чердачного пространства — это базовая информация для архитектора и конструктора. Аля жилых мансардных этажей желательна высота более 2,5 м, а нежилой чердак может иметь высоту 1,9 м;
- угол наклона крыши определяется выбранным материалом кровли, который, в свою очередь, зависит от архитектурного решения дома;ней кромке стены. Ее называют мауэрлатом. Нижняя часть кровли может опираться на короткие балки — кобылки, которые служат как бы продолжением стропильных ног.
За многие тысячелетия применения стропильных конструкций выработаны надежные строительные решения, позволяющие построить экономичную крышу на здании любой планировки. Так, при больших пролетах используются дополнительные элементы стропильной конструкции — прогоны, затяжки и раскосы. Если архитектурная задача усложняется, например нужно перекрыть пролет в 12 м над каким-нибудь зальным помещением, то применяют стропильные фермы. Они считаются более сложными конструкциями и, соответственно, стоят больше. Базовыми элементами фермы являются верхний и нижний пояса, соединенные стержнями. Все элементы ферм соединяются деревянными или металлическими накладками и образуют конструкцию в виде треугольников. Нижний пояс фермы не обязательно должен быть прямым, а потому эту конструкцию можно применять, выполняя сводчатые потолки.
Стропила без затяжек
Это самый простой и экономичный тип, состоящий из минимума элементов. Его применяют, когда расстояние между стенами в осях не превышает 7,2 м. Уклон ската кровли должен быть 30—50°. Алина стропил не должна составлять более 4,5 м, но если применять легкое покрытие, например рубероид или жесть, то может быть даже 5 м. Также длина обусловлена стандартами пиломатериалов. В зависимости от того, как стропила опираются на стены, здесь различают два базовых типа стропильных конструкций:
- стропильно-балочная, в которой пара стропил вместе с деревянной балкой перекрытия образуют трехэлементную конструкцию, опирающуюся на наружные стены дома. Деревянные балки перекрытия могут опираться на мауэрлат или непосредственно на стену. В этом случае конструкция потолка нижележащего помещения крепится прямо к низу балок;
- стропила, которые соединяются в коньке опираются на мауэрлат, закрепленный на верхнем поясе стены. В этом случае конструкцию образуют только два элемента, а потому функцию третьей стороны треугольника должно взять на себя перекрытие.
Стропила с затяжками
Наиболее распространенный тип перекрытий. Его можно применять при пролетах стен от 5 до 12 i и уклоне кровли в 25—67° (рекомендуется 35°). Это разновидность стропильной схемы, к которой добавлен горизонтальный элемент — затяжка. Она соединяет об стропильные ноги и делает конструкцию более жесткой. Затяжка обычно ставится в середине длины стропильной ноги или немного выше. Считается, что нижняя часть стропильной ноги (от мауэрлата до затяжки) должна быть не длиннее 4,5 м, а верхняя (от затяжки до конька) — 2,7 м.
В зависимости от пролета здесь применяют, по крайней мере, два типа конструкции:
- классическая, с затяжками, — проектируется чаше всего, когда длина затяжки не превышает 3,5 м. Ее нередко применяют в домах с жилым мансардным этажом. В этих случаях нижняя грань затяж ки должна находиться на высоте 2—2,4 м над уровнем пола мансар ды. В крышах с небольшим уклоном, чтобы обеспечить необходимую высоту помещения, возводят стену мансарды. В связи с тем что стена воспринимает немалые распорные нагрузки от кровли, ее уси ливают железобетонным поясом и столбами;
- конструкция с прогонами и затяжками — применяется, когда ширина крыши велика и затяжки слишком длинные. В этом случа затяжки подпираются одной стропильной балкой (при пролете крыши 7,5—10 м) или двумя (при про лете 9—12 м). Столбы, несущие стропильную балку, передают нагрузку на деревянные балки основ; ния, которые устанавливаются нез; висимо от материала конструкции перекрытия. Наклонные элементы, называемые подкосами, увеличивают жесткость и подпирают стропильную балку.
Стропила с прогонами и двойными затяжками
Это наиболее универсальный вид конструкции крыши. Он может применяться при уклонах от 6 до 70° в одно- и двухскатных крышах, при пролетах до 16 м. От стропил с затяжками эта конструкция отличается способом передачи нагрузок: на перекрытие или внутренние несущие стены. На наружные стены передается только часть нагрузок, а потому стена мансарды не требует усиления. Есть несколько видов конструктивных решений стропил с прогонами и двойными затяжками:
- состоящие из основных стропил (они, в свою очередь, состоят из двух стропильных ног, пары затяжек и двух столбов) и рядовых (состоят только из стропильных ног, опирающихся на стропильные прогоны и мауэрлаты). Этот вид конструкции при пролетах 9—10 м не требует усиления в поперечном направлении, но при увеличении пролета следует применять раскосы в плоскости основных стропил. Жесткость в поперечном направлении обеспечивается крестовыми связями, стропильные конструкции, опирающиеся на стену чердака, — выполняют в домах с жилой мансардой. Обычная высота стен чердака в его нижней части составляет 1,2—2 м как при плоских, так и при скатных крышах. Это стандартная конструкция с балкой основания, стойками, подкосами и стропильным прогоном. Распор, выдавливающий стенку наружу, принимают двойные затяжки, соединяющие стропильные ноги со стойками;
- плоская крыша с прогонами и затяжками — обычно коньковый прогон в этой конструкции опирается на стену чердака. Данное решение применяют, когда расстояние между стенами 8—9 м, а угол наклона — 6—18°. При больших пролетах до 16 м, кроме конькового прогона, делают два промежуточных. Стойки основной конструкции соединяются парой затяжек. Раскосы в плоскости стропил увеличивают поперечную жесткость конструкции и позволяют уменьшить длину двойных затяжек. Подобную конструкцию применяют также и для односкатных крыш.
Стропильные фермы
Заинтересованность ими возросла вместе с модой на строительство каркасных домов. Раньше стропильные фермы использовались для перекрытия промышленных зданий и на частных стройках почти не встречались. Теперь ситуация изменилась, и фермы применяются не только в деревянных, но и в каменных домах. Наиболее целесообразно использовать стропильные фермы для двухскатных крыш с небольшим уклоном (14—23°) в домах с нежилым чердаком с пролетом наружных стен до 12 м. В этом случае явно видны преимущества стропильных ферм — легкость, простота выполнения повторяющихся элементов, возможность изготовить их на производстве и свободная организация интерьера без внутренних несущих стен и опор.
Продольная жесткость конструкции крыши
В каждой конструкции крыши жесткость в продольном направлении необходима как при монтаже, так и при эксплуатации крыши. При монтаже стропильные конструкции нужно предохранить от опрокидывания. Для этого сразу после установки стропила соединяются диагональными ветровыми досками. Они прибиваются со стороны чердачного пространства, чтобы не мешать укладывать кровлю. Дополнительным усилителем жесткости могут служить коньковые прогоны.
Ветровые доски могут оставаться в конструкции крыши и после монтажа, особенно если крыша крутая, а на чердаке не предвидится жилых помещений. А при использовании сплошной обрешетки из досок или плит ОСП ветровые доски можно удалить. Ветровые доски могут врезаться в стропильные ноги. Тогда они не будут мешать устройству внутренней облицовки мансардного этажа. Бруски решетчатой обрешетки, применяемой обычно для кровель из черепицы и металлочерепицы, не могут обеспечить достаточную жесткость стропильной системы в поперечном направлении.
